多孔涂层提高植入生活——全髋关节置换

主题

背景

当前巩固了植入体的寿命

多孔涂层延长植入生活

植入统计和原因

目前Cementless涂料和他们的缺点

一个新的涂层的方法

羟磷灰石涂层的局限性

增加的Osteoconductivity植入

专利多孔涂层的过程

转换的铝氧化铝

植体和多孔层之间的粘结

多孔涂层材料的生物学行为欧洲杯足球竞彩

成功到目前为止

稳定的多孔涂层

增加植入生活时间

加载与综合分析生物玻璃涂层的孔隙

多孔涂层植入的其他应用程序

修改现有的技术

商业化的计划

总结

背景

当前巩固了植入体的寿命

取决于病人的流动、体重、年龄、和其他因素,髋关节置换的15 - 25%左右,其中大部分使用了植入物——失败在15年左右。在老年人,不活跃的病人巩固了植入物本质上是不够好,但是目前没有合适的程序对于年轻患者(低于55年)活跃,特别是男性风险更高的要求修订手术适应新的植入物,当旧的失败。

多孔涂层延长植入生活

答案可能躺在牛津大学开发的一种新型多孔涂层旨在极大地延长工作寿命的植入物通过鼓励骨骼生长,不仅让老人开心的他们的生活,但也受益患者50年代或者更年轻的。除了髋关节植入物,涂层进行生物学/生物活性材料的能力可能未来对软骨增长或药物输送的影响。欧洲杯足球竞彩

植入统计和原因

在英国,超过50000每年进行人工全髋关节置换手术,骨关节炎的主要原因,1%的人口从手术中获益。”植入主要是成功的55岁以上的病人,”Peter Wilshaw说牛津大学材料系的,背后的发明者之一新涂料的发展。欧洲杯足球竞彩问题是当你面对年轻的病人。

目前Cementless涂料和他们的缺点

近年来,cementless涂料开发促进骨生长表面的植入物,但这些方法是昂贵的,涂料通常是脆弱的。基于羟磷灰石(HA)和磷酸钙涂层沉积在植入物利用高温等离子体喷涂技术。说,有一些成功与这些Wilshaw,“但不清楚的是,他们会,从长远来看,是最适用的涂层植入物。使用这种方法很难控制化学计量学、孔隙度、孔隙形状和涂层的地形。此外,它也很难让它坚持,它会导致中断。如果发生这种情况,之间的粒子可以阐明表面,即欧洲杯猜球平台球窝,还有第三个物体穿。这可以显著加速了这些部件的磨损,还可以破坏周围的骨头,导致无菌性松动,最终植入失败。

一个新的涂层的方法

发明由Wilshaw和他的同事Eva Palsgard,表面生物技术中心的乌普萨拉大学瑞典,由一个过程形成多孔无机涂层适当准备金属、陶瓷、塑料和复合材料,可含有生物活性材料的孔隙以促进骨骼,或其他组织生长。欧洲杯足球竞彩我们的方法是寻找一个新的涂层,不是hydroxyapatite-based,“Wilshaw说。我们已经完全远离这种方法通过使用不同的多孔陶瓷材料,特别是可以在室温下很容易产生创建一个健壮的和耐腐蚀涂层使用标准的商业流程。的电镀铝涂层已经知道多年但从未应用于植入物用于臀部的问题或其他关节。

羟磷灰石涂层的局限性

的你想要的理想涂料是骨生长直到植入和债券。目前使用的传统方法包括与羟磷灰石涂层植入,这骨头而言是一件好事,”Wilshaw说。然而,他解释说,这是不理想。不仅使羟磷灰石有问题,而且羟磷灰石对骨的生长的影响不像其他一些有力的材料。欧洲杯足球竞彩羟磷灰石是综合分析,导致骨细胞附着和沿着植入物的表面,但理想的植入物表面应论述和属性,促进新骨的生成材料,所以在髋关节植入牢牢锁在的地方。

增加的Osteoconductivity植入

牛津涂层的孔隙度与综合分析提供了一个加载的毛孔,生物活性物质,如生物玻璃。骨细胞生长和增殖的表面植入推广,导致债券大幅升值的父组织。因此,植入失败的速度会大大降低,服务生命周期的植入物增加。“我们需要一个适合毛孔的材料,我们的毛孔很小(直径0.2微米)Wilshaw说。“生物玻璃溶胶形式允许我们把小颗粒进入毛孔。欧洲杯猜球平台对髋关节植入你希望他们去年很长一段时间,病人的理想生活。我们不确定我们可以使用一个生物/有机系统,将长寿。

专利多孔涂层的过程

Isis创新专利,牛津大学技术转让公司,形成的多孔无机涂层沉积铝层1到2微米厚,使用电子束蒸发到钛合金植入物,或其他便宜,商业流程。然后电镀铝层产生的表层电镀氧化铝(氧化铝)。铝氧化/边界向内移动的过程仍在继续。表面氧化包含大致平行的毛孔扩大垂直于表面。孔隙直径取决于阳极氧化电压使用,而孔隙长度依赖于阳极氧化时间。~ 10 - 160 v的电压将孔隙直径~ 10 - 160 nm,可以扩大了化学溶解。生物玻璃或其他生物活性材料,可以插入到孔中。欧洲杯足球竞彩铝被选中,是因为它是唯一的材料,生产这种规模的孔隙结构在电镀时,“Wilshaw说。

AZoM——金属、陶瓷、聚合物和复合材料:Schamtic改进的多孔涂层植入生活全髋置换和其他植入物

图1所示。涂层的示意图显示电镀铝涂层钛合金生物活性材料的毛孔。

“别人做阳极氧化钛、钽但没有人产生这种结构的毛孔,”罗伯特·亚当斯说项目经理Isis创新。

转换的铝氧化铝

“人们略显担心的一件事是被嵌入到电镀铝,铝的Wilshaw说。在所有的测试中,我们做了,我们还没有看到任何剩余铝金属的迹象,所以我们很确定的是,这个过程实际上把所有的电镀铝氧化物。

植入物之间的成键和多孔层

在实验室里,涂层经历了一系列的纯粹和拉伸测试,和测量进行镜面抛光的表面。“这是最糟糕的表面测量的债券的优势,“Wilshaw说。因为我们采取了最坏的情况,我们的结果是非常保守的。这很难衡量债券的实际强度之间的移植和多孔层因为实验中使用的胶水一直失败的第一个20 mpa - Wilshaw预计在粗糙表面甚至更好的性能。“这已经是一个好的结果,”他说。我们发现,数据为羟磷灰石抛光面没有产生结果一样好。”

Po的生物学行为劳斯涂层材料欧洲杯足球竞彩

目前,有一个问题围绕cementless植入有关多久手术后病人必须固定。巩固了植入物,一个病人可以移动很快,因为已经有一些债券。与cementless植入病人等待移植骨生长,这意味着它们是长时间在医院。生物相容性测试由Marjam Karlsson乌普萨拉大学的露西迪的指导下从英国皇家国立骨科医院,西尔维奥•米德尔塞克斯,英国,显示一些有前途的骨骼生长的结果。

成功到目前为止

作为一个控制,研究人员使用一个叫做Thermonox材料旨在促进细胞生长。相比之下,没有生物活性材料,涂料实际匹配或表现略优于组织培养的塑料。“这是一个意外,我们正在试图找出为什么这个涂料工作以及它的Wilshaw说。这可能是由于我们交流的非常好的孔隙结构在某种程度上,与蛋白质来自于体液,或细胞本身。磷酸,它也可以出现在表层,骨细胞响应,我们还不知道。目前,研究人员并不能够说他们的多孔涂层是一种生物活性材料,在这个领域中做进一步的工作设想。

稳定的多孔涂层

此外,多孔材料将溶解的速度,进行一系列的细胞培养试验刺激环境中使用实际的骨细胞类似于身体。“我们发现氧化铝的溶解率实际上是,如你所愿,非常慢,“Wilshaw说。“即使在积极的环境,你只会得到10%的损失涂层的10年。Wilshaw非常鼓励这些结果,说一个植入涂上这种多孔材料应该至少持续30年。

增加植入物生活的时间

进一步增加植入物的使用寿命是可能的缓慢释放的生物活性化合物,这可能是加载到毛孔的涂层。因为毛孔细长我们可以把材料在不同的深度,“Wilshaw说,“这样的材料被操作完成的时刻很快溶解,而且路线影响骨骼生长的东西给你。这个材料是综合分析。一旦用完,然后得到一个缓慢释放的其他材料,使得植入。”欧洲杯足球竞彩

加载与综合分析生物玻璃涂层的孔隙

技术只是去年在其目前的形式推出。下一步是加载孔与生物玻璃和一个商业伙伴来启用在活的有机体内进行研究。迄今取得的结果已经非常有前途的研究人员预计,加载时毛孔与生物玻璃结果会更好。可能未来的患者植入涂上这种材料可以移动在更短的时间内。

多孔涂层植入的其他应用程序

虽然Wilshaw和他的团队一直集中精力发展髋关节植入物的涂层,它可以用来涂任何东西,你需要一个金属强烈连着骨头,膝盖等关节。一个应用程序,可能会少一座山爬牙科植入物,因为他们更容易引进医疗实践。从长远来看,或许更投机的想法,使用涂层鼓励软骨生长。我们对不同的材料,实际上是一个主机代理、“Wilshaw说。

修改现有的技术

“未来的一件事我们要做的是看我们是否能浸透我们的毛孔刺激软骨生长的物质。而不是加载与生物玻璃毛孔,刺激骨骼生长,你可以加载它们刺激软骨生长的蛋白质。潜在的,多孔涂层可以用来提供在本地药物体内,你会裁缝的毛孔的特定应用程序的内容。Wilshaw和他的团队已经联系了一家生物公司感兴趣把抗生素进入毛孔,预防感染。欧洲杯足球竞彩

商业化的计划

在短期内,在活的有机体内研究需要说服医疗行业的可行性。我想看到人们改善他们的生活质量,这意味着它必须商业化,“Wilshaw说。”此外,似乎如果人们承担商业风险,他们将希望看到在活的有机体内结果。因此,逻辑要求人类最终要改善他们的生活质量在活的有机体内测量必须在某个阶段完成的。“Isis创新相信,实际上,如果一个公司需要的技术,开始做在活的有机体内今年的研究,然后植入物可以在五年内出现在市场上。

总结变化中

这个新的多孔涂层显示了巨大的希望未来的植入物和潜在的药物传输系统,以增加髋关节植入物的成功率特别的寿命和提高置换手术当然有可能打开一个门一个类别的人,此刻,髋关节植入物不是存活足够长的时间。

材料来源:世界,欧洲杯足球竞彩11卷,没有。2,p。2003年2月16 - 17。

有关这个的更多信息请访问来源研究所的材料、矿产和采矿欧洲杯足球竞彩

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